Bolzenarten: Optionen, verwendete Materialien und Herstellung

Arten von Schrauben

In vielen Branchen sind Rahmenkonstruktionen hohen Belastungen ausgesetzt. Ob Infrastruktur, Bauwesen, Schifffahrt oder Landtransport – der Bedarf an unterschiedlichen Schraubentypen zur Befestigung von Bauteilen ist enorm. 

Eine Schraube mag einfach erscheinen, doch der Gewindeschaft mit Kopf spielt eine wichtige Rolle bei der Befestigung von Bauteilen. Der Schraubenkopf, der jede beliebige Form annehmen kann, überträgt das Drehmoment. Unter dem Kopf befindet sich der Schaft, darunter das Gewinde. 

Dies definiert zwar den grundlegenden Aufbau einer Schraube, es gibt jedoch verschiedene Typen, die in unterschiedlichen Formen, Ausführungen und Größen erhältlich sind. Bei jedem Projekt stellt sich die Frage: Welcher Schraubentyp ist ideal? Die Antwort hängt von den verfügbaren Typen und den Projektanforderungen ab. 

Schraubenarten wie Stockschrauben, Sechskantschrauben, Schlossschrauben und Dornschrauben sind mögliche Optionen. Auch Materialüberlegungen wie Titan, Edelstahl, Stahl, Messing und andere kommen in Frage. 

Wenn Sie alle diese Überlegungen berücksichtigen und die beste CNC-Bearbeitung für die Bolzen wünschen, sind die Dienstleistungen von ProleanTech sind eine Überlegung wert. Dieser Artikel befasst sich mit diesen Schraubenoptionen und den dazugehörigen Tipps für die besten Teile. 

 

Was ist eine Schraube?

Eine Schraube ist ein mechanisches Verbindungselement, das hauptsächlich aus einem Kopf und Gewinden besteht. Sie wird zusammen mit einer Mutter verwendet, um zwei Teile oder Komponenten miteinander zu verbinden. Der Aufbau einer Schraube ist einfach: Kopf und Schaft.

Der Kopf ist in verschiedenen Formen und Größen erhältlich. Die gleiche Dynamik gilt für den Schaft und zugehörige Teile, wie z. B. die Art der Muttern für Schrauben. Der Schaft hat oft einen Teil mit und einen ohne Gewinde. 

 

Aus welchen Teilen besteht eine Schraube?

Schrauben werden in jeder Branche auf die eine oder andere Weise eingesetzt. Da sie in vielen Bereichen ein wesentlicher Bestandteil der Fertigung und der allgemeinen Befestigung sind, lohnt es sich, sie genauer zu betrachten. 

Deshalb müssen wir uns zunächst die grundlegende Anatomie dieses Befestigungselements ansehen, das aus Kopf, Schaft, Gewinde, Unterlegscheibe und Mutter besteht. Die Grundbestandteile sind in der Abbildung einer Schraube unten dargestellt. 

Teile einer Schraube

Der Schraubenkopf

Der Schraubenkopf ist der oberste Teil des Bauteils. Unabhängig von der Kopfform dient er dazu, Werkzeugen zum Befestigen und Lösen Halt zu geben. Außerdem trägt er dazu bei, die von den verbundenen Teilen erzeugten Axialkräfte aufzunehmen. 

Der Bolzenkörper

Dies ist der Abschnitt der Schraube, der sich vom Kopf bis zur unteren Spitze erstreckt. Er enthält sowohl die gewindelosen als auch die gewindetragenden Teile sowie die Spitze der Schraube. 

Der Bolzenschaft

Der Schaft einer Schraube bezeichnet den gewindelosen Teil des Körpers. Seine Funktion besteht darin, der eingesetzten Schraube Halt zu geben. 

Die Bolzengewinde

Es gibt verschiedene Gewindearten, ihre Funktion ist jedoch dieselbe: Sie sorgen für die nötige mechanische Kraft zum Ver- und Entriegeln der Teile. Durch Drehen des Bolzens entsteht eine Bewegung im Gewinde und damit eine lineare Bewegung des Bolzens. 

Die Nuss

Die Mutter ist der „weibliche“ Teil der Schraube, da sie die Klemmkraft für die Verbindung zweier Teile bereitstellt. Die axiale Kraft der Mutter beim Eingreifen in die Schraube erzeugt eine Kompression der verbundenen Teile. Dadurch entsteht eine Druckkraft, die das Lösen von Schraube und Mutter zusätzlich verhindert. 

Die Waschmaschine

Eine Waschmaschine

Bei der Unterlegscheibe handelt es sich um ein dünnes, scheibenförmiges Bauteil, das zusammen mit der Schraube und der Mutter verwendet wird und bei der Herstellung zwischen den beiden Teilen liegt. 

Obwohl es technisch gesehen kein Teil der Schraube ist, spielt diese Komponente die entscheidende Rolle bei der gleichmäßigen Verteilung der Kraft auf das gefertigte Teil, um eine Verformung zu verhindern. 

Sie können auch verwendet werden, um Vibrationen zu absorbieren, die sonst zum Lösen der Verbindung führen würden. Darüber hinaus können Unterlegscheiben als wasserdichte Dichtungen für die Verbindung verwendet werden. 

Gewindesteigung 

Dies ist die Messung von einem Punkt eines Gewindes zu einem entsprechenden Punkt auf dem nächsten Gewinde, parallel zur Achse gemessen. Sie bestimmt die Festigkeit zwischen Schraube und Mutter. 

 

Was ist der Unterschied zwischen einem Bolzen und einer Schraube?

Um die richtige Schraube für die jeweilige Anwendung auszuwählen, ist es wichtig, zwischen Bolzen und Schraube zu unterscheiden. Diese Befestigungselemente werden oft verwechselt, was die Projektleistung beeinträchtigen kann, insbesondere wenn ein Typ anstelle des anderen bestellt wird.

Der Hauptunterschied zwischen Bolzen und Schrauben besteht darin, dass Bolzen mit Muttern verbunden sind, Schrauben hingegen allein. Für die Verwendung der Schraube benötigen Sie lediglich ein vorgefertigtes Loch oder gar keins – sie kann sich ihr eigenes Loch selbst herstellen. 

Bolzen und Schraube

Durch das Anziehen des Schraubenkopfes dringt das Bauteil in das Material ein und bildet die gewünschte Verbindung. 

Welche verschiedenen Bolzenarten gibt es?

Schrauben gibt es in verschiedenen Formen, Größen und Ausführungen. Eine der einfachsten Möglichkeiten, eine Schraube zu identifizieren, ist die Form des Kopfes. Zur Auswahl stehen gewölbte, gebogene, quadratische und flache Schraubenköpfe. 

Betrachtet man die Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten, fallen unter anderem Dornschrauben, Ankerschrauben, Blindschrauben und J-Schrauben auf. Jeder dieser Schraubentypen erfüllt spezifische Projektanforderungen wie Umgebung, Belastung und Ästhetik. 

Nachfolgend finden Sie eine Tabelle mit den Schraubentypen, die die Schrauben nach Kopfdesign zeigt und deren einzigartige Merkmale hervorhebt. 

Schraubentypen basierend auf Kopfdesign/-form

Sechskant

• Sechsseitig und der häufigste Typ
• In der Regel robust und einfach mit Standardwerkzeugen zu installieren 

Gewölbt

• Verfügt über einen glatten, gewölbten Kopf
• Der Kopf ist sicher und frei von Hängenbleiben 

Pentagon

• Hat einen fünfseitigen (fünfeckigen) Kopf
• Zum Entfernen ist ein Spezialwerkzeug erforderlich
• Wichtig für mehr Sicherheit, Ästhetik und Haltbarkeit

Quadratisch

• Dieser Typ ist vierseitig
• Lockerung minimieren
• Funktioniert perfekt mit einem Schraubenschlüssel 

Flache Schaltflächen

• Hat eine Senkkopfform
• Ideal zur Platzersparnis

 

Andere Arten von Schrauben – Anwendungen und Eignung

Unter Berücksichtigung der Anwendungen und Eignung von Gewindebolzen sind folgende Typen verfügbar:

Ankerschrauben

Ankerschrauben

Ankerbolzen dienen zur Befestigung von Bauteilen an Beton. Sie können L-, J- und viele andere Formen haben. Sie werden hauptsächlich in Betonoberflächen oder -wänden zur Befestigung schwerer Lasten verwendet. 

Dornschrauben

Dornschrauben

Dornschrauben sind ein Synonym für rotierende Werkzeuge. Ihre wichtigste Anwendung ist die Befestigung eines rotierenden Sägeblatts an der Motorwelle. Ihr scheibenförmiger Kopf ist unerlässlich für eine sichere Verbindung und somit eine sichere Verbindung im Betrieb, insbesondere bei Schneidwerkzeugen. Sie sind so konstruiert, dass sie Rotationskräften standhalten. 

Blindbolzen

Blindbolzen

Wie der Name schon sagt, handelt es sich hierbei um spezielle Bolzen, die nur von einer Seite der zu verbindenden Teile zugänglich sind. Sie bestehen typischerweise aus einem Stift und einer Hülse, wie oben abgebildet. Beim Festziehen dehnen sich Hülse und Stift aus und sorgen so für eine hohe Sicherheit.

Wagenschrauben

Schlittenschrauben

Diese Bolzen sind selbstsichernd und haben einen kuppelförmigen Kopf. Sie werden häufig für Scharniere verwendet, um die Sicherheit zu erhöhen. Der glatte Kopf wertet den Bolzen zudem optisch auf, was beispielsweise bei Möbeln sinnvoll ist. Aus demselben Grund ist auch die bündige Ausführung des Kopfes wertvoll. 

Augenschrauben

Ringschraube

Diese Bolzen sind zum Heben von Gegenständen konzipiert. Der Ösenkopf eignet sich besonders für Ketten und Seile, die für den Transport und das Heben von Gegenständen unerlässlich sind. Je nach Belastungsanforderungen sind diese Bolzen in Schulter- und Nicht-Schulterausführung erhältlich. 

Aufzugsschrauben

Aufzugsbolzen

Elevatorbolzen, die sich durch große, runde Köpfe auszeichnen, wurden ursprünglich für Getreidesilos entwickelt, finden sich heute aber auch in Konsumgütern und Fließbändern wieder. Sie werden häufig in Maschinen und Förderanlagen eingesetzt. Diese Bolzen sind so konstruiert, dass sie durch ihre oberflächenbündige Konstruktion den Verschleiß minimieren. 

Stockschrauben

Stockschrauben

Ihre Funktion besteht darin, eine Verbindung zu Komponenten herzustellen und dabei unsichtbar zu bleiben. Sie werden häufig bei Hängeleuchten und ähnlichen Systemen eingesetzt. 

J-Schrauben

J-Schrauben

Hierbei handelt es sich um Hakenschrauben, die in der Dachdeckung und anderen Bauanwendungen eingesetzt werden. Die Schrauben eignen sich hervorragend als Anker für Bauteile auf Holz und Beton. 

Zugbolzen

Zugbolzen

Sie werden hauptsächlich in Verbindung mit Holzböden verwendet. Der grobe Körper und der Sechskantkopf eignen sich perfekt für Holzanwendungen, bei denen die zuverlässige Haltekraft der Schraube von Nutzen ist. 

Andere Arten von Schrauben

Andere Arten von Schrauben, auf die Sie stoßen können, sind Chicago-Schrauben, Doppelendschrauben, Schulterschrauben und U-Bolzen.

U-Bolzen

Sie können sich erkundigen über CNC-Bearbeitung und erfahren Sie mehr über die Bolzenarten, die mit den modernen Maschinen hergestellt werden können.  

Woraus besteht eine Schraube? Die wichtigsten Materialien für Schraubenarten

Schrauben können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, darunter Stahl, Edelstahl und Titan. Die Eigenschaften jedes Materials – Gewicht, Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Kosten usw. – bestimmen seine Eignung für ein bestimmtes Projekt. 

Wie die Experten von ProleanTech Ihnen erklären, ist die Wahl des richtigen Schraubenmaterials ebenso wichtig wie die Wahl des richtigen Typs, insbesondere in rauen Umgebungen. Im Folgenden erläutern wir die Besonderheiten und Relevanz dieser Materialien. 

Edelstahlschrauben

Edelstahl ist aufgrund seiner Vorteile wie Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Optik ein beliebtes Material für Schrauben. Aus diesen Gründen wird dieses Material für Verbindungselemente im Bauwesen und in der Fertigung empfohlen. 

Titanschrauben

In den letzten Jahren haben Titanschrauben in verschiedenen Branchen einen enormen Aufschwung erlebt. Titan ist zwar genauso stark wie Stahl, aber leichter. Mit anderen Worten: Es bietet ein beeindruckendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. 

Einer der Bereiche, in denen Titan trotz des hohen Preises eingesetzt wird, ist das Bauwesen. Denn das nicht reaktive Metall ist nicht nur robust und leicht, sondern auch korrosionsbeständig und vielseitig einsetzbar. 

Messingbolzen

Die Langlebigkeit und Vielseitigkeit von Messingschrauben ist im Baugewerbe und anderen Branchen äußerst attraktiv. Dieses Material eignet sich hervorragend, wenn eine gleichmäßige Verteilung der Klemmkraft erforderlich ist. Sie sind zudem korrosionsbeständig und robust, weshalb sie auch in der Schifffahrt und im Automobilbau eingesetzt werden. 

Kunststoffschrauben

Kunststoffschrauben eignen sich ideal für Anwendungen, bei denen Metallschrauben unerwünscht sind (elektrische Isolierung, Korrosionsbeständigkeit usw.). Sie können in verschiedenen Größen und Formen hergestellt werden und können im Rahmen des Herstellungsprozesses auch einer CNC-Bearbeitung unterzogen werden. 

Kunststoffbolzen

Kunststoffbolzen überzeugen zudem durch ihre Witterungsbeständigkeit, ihre schwingungsdämpfenden Eigenschaften, ihr geringes Gewicht und ihre Temperaturbeständigkeit. 

Um diese und weitere Vorteile der Kunststoffschrauben nutzen zu können, müssen Sie natürlich darauf achten, welche Art von Kunststoff Sie verwenden. 

 

Wie Schrauben hergestellt werden 

Schrauben können durch Kaltschmieden, Warmschmieden und CNC-Bearbeitung hergestellt werden. Unabhängig vom Herstellungsverfahren der Schrauben werden Festigkeit, Funktionalität, Haltbarkeit und das Erscheinungsbild des Produkts berücksichtigt. 

Typischerweise beginnt der Prozess mit der Auswahl des Rohmaterials, gefolgt von den Verarbeitungsschritten. Wärmebehandlung und Gewindeschneiden sind oft Teil dieser Schritte. 

Wie die folgende Erläuterung der Schritte zeigt, trägt jede Fertigungsmaßnahme dazu bei, die Eignung einer Schraube für die spezifischen Projektanforderungen zu verbessern. 

Lassen Sie uns die Herstellungsmethoden untersuchen. 

Kaltschmieden einer Schraube

Beim Kaltschmieden wird ein Materialvorrat in eine Matrize eingebracht und bei Raumtemperatur in einer weiteren Matrize komprimiert. Der hohe Druck trägt dazu bei, alle Merkmale der Schraube, einschließlich Kopf und Gewinde, zu formen. 

Warmschmieden einer Schraube

Bolzen können auch geschmiedet werden, diesmal unter Hitzeeinwirkung. Das Material wird zunächst auf eine bestimmte Temperatur erhitzt. Anschließend wird es zwischen Matrizen komprimiert, um die vorgegebene Bolzenform anzunehmen. 

Nach dem Abkühlen und der Endbearbeitung ist der Bolzen einsatzbereit.  

CNC-Bearbeitung einer Schraube

Die CNC-Bearbeitung von Schrauben ist ebenfalls eine beliebte Methode zur Herstellung von Befestigungselementen. Der Prozess ist unkompliziert, erfordert jedoch Fachwissen und moderne CNC-Bearbeitungsmaschinen. 

Das Rohmaterial wird zunächst in die CNC-Maschine geladen, wo es die grundlegende Schraubenform erhält. Dazu gehören Kopf und Gewinde. Moderne CNC-Maschinen mit mehreren Achsen können viel leisten, zum Beispiel bei Bedarf Löcher in die Schraube bohren. 

Weitere Informationen zu den Möglichkeiten dieser Herstellungsmethode finden Sie in diesem Handbuch: CNC-Bearbeitung erklärt: Prozess, Techniken und Kosten. 

Beschichtungs- und Oberflächenoptionen für Schrauben

Nach der CNC-Bearbeitung und anderen damit verbundenen Produktionsschritten für die Schrauben folgen häufig Beschichtungs- und Veredelungsprozesse. Diese sind wichtig für die Ästhetik und Leistung der Komponenten. Dank seiner langjährigen Erfahrung in der Fertigung ist ProleanTech auch mit der Beschichtung und Veredelung von Befestigungselementen vertraut. 

Diese Prozesse dienen nicht nur der Vermeidung von Korrosion und Verschleiß, sondern tragen auch zur Einhaltung von Industriestandards bei.

Beschichtete Bolzen

Hier sind einige Beschichtungs- und Endbearbeitungsoptionen für Schrauben, die Sie in Betracht ziehen sollten:

• Verchromung
•  Vernickelt  
• Verzinkung
• Mechanische Beschichtung
• Feuerverzinkung (HDG)
• Vergoldung 
• Phosphatbeschichtung 

 

Fazit

Die Befestigung ist Teil der Montage und Produktion von Komponenten. Schrauben sind Teil dieser Prozesse und kommen in verschiedenen Ausführungen vor, wie bereits erwähnt. Das Verständnis dieser Typen und ihrer jeweiligen Anwendungen ist das Kennzeichen hochwertiger Produkte. 

Insgesamt hängt die Qualität dieser Produkte von der Fertigungsqualität ab, einschließlich der CNC-Bearbeitung. Mit den Dienstleistungen von ProleanTech können Sie nichts falsch machen. 

Holen Sie sich Ihr Angebot Jetzt zu den besten CNC-gefrästen Schrauben. 

 

FAQ's:

Was sind TC- und SC-Schrauben?

TC-Schrauben und SC-Schrauben beziehen sich auf Spannungskontrollschrauben bzw. rutschkritische Schrauben. 

Wie erkennt man Schraubentypen?

Schraubentypen lassen sich anhand ihrer Länge, ihres Werkstoffs, ihres Gewindes und ihrer Kopfform unterscheiden. Herstellerangaben auf der Schraube geben zudem Aufschluss über den Typ. 

Wie nennt man eine Schraube ohne Kopf?

Als Bolzen wird eine Schraube ohne Kopf bezeichnet, die durch Gewinde an beiden Enden gekennzeichnet ist.